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摘要:随着我国改革开放的不断深入、人民生活水平的不断提高,人们的生活品质也越来越高,但与此同时环境资源也在日益恶化。面对日益紧张的能源短缺与环境污染问题,全世界发出了绿色环保方面的口号,各国都在为本国经济与社会的可持续发展制定相应的环保政策,电能是生活中必不可少的一种能源,如何合理加强建筑电气设计,以达到节能设计的目的成为诸多企业与居民共同的目标,本文针对建筑电气设计中存在的问题及节能设计中进行了浅要的分析和探讨。
关键词:建筑电气设计原则 节能设计
中图分类号:F407.6 文献标识码:A
1、建筑电气设计特点
当今社会是一个电气化时代,各种电气设备的广泛应用,对电量的需求越来紧张。在建筑工程中,从电气设计角度出发进行节能设计已成为当今建筑工程施工的重点环节和关键措施,针对施工中各个阶段进行合理有效的控制是保证建筑工程合理有效进行的关键性基础。建筑电气的特点在利用和分析的过程中主要表现在以下几个方面:(1)设备用电负荷需要精确计算。负荷计算问题是当前建筑工程中各种电气资源利用安全的主要保障形式,也是设备安全可靠运行的关键性因素。(2)需要进行高低压供配电系统的设计。提高和确保电力资源应用的合理可靠性,使其能够合理的进行施工与应用。(3)终端照明设计。照明设计是建筑工程中的重点环节,更是人们生活中不容忽视的关键。
2、电气节能设计的原则
电气节能设计不能以牺牲建筑功能忿害使用需求为代价,也不能盲目增加投资为节能而节能,以下是电气节能设计的原则:
2.1能够满足建筑物的正常使用需求 ,是能够满足不同建筑物的对于电力的使用需求,同一建筑物的不同部位对于照明需求是不同的;满足一些特殊建筑,例如:体育馆、餐饮娱乐场所等这些对于电力需求比较大的场所的正常用电。
2.2实际性的充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备与材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。
2.3减少没有意义的电能消耗
要想切实的节约能源,首先就要对建筑物中没有意义的电能消耗降到最低。在建筑电气设计时应综合比对分析建筑物的能耗,将无用的电能消耗部分去除,同时也要对建筑物的电气部分通过采用节能设备、节能技术进行电气节能。
3、建筑电气设计中的问题
3.1消防联动控制功能不完善。
消防控制室在确认火灾后,要切断有关部位的非消防电源。切断非消防电源可以自动也可以手动,手动切断非消防电源是指在消防控制室对有关部位的非消防电源进行切断操作,但有些人在设计消防联动控制系统时,没有考虑规范上的上述要求,发生火灾时不能由消防联动控制系统自动切断非消防电源,也不能在消防控制室手动切除有关部位的非消防电源,只能在配电室对整个非消防配电系统断电,不仅操作不便,而且扩大了断电范围,容易造成惊慌和混乱,这种做法明显是极不合理的。正确的做法是,每个楼层或者每个防火分区的总配电箱中,均设置带分励脱扣器的主断路器,发生火灾时,应由消防联动控制系统通过联动模块自动切断有关部位的非消防电源。
3.2消防用电设备保护开关选择问题
消防用水泵、风机等消防设备在火灾时为保证供电可靠性,即使过载也应该继续工作。许多图纸在设计时已经考虑到热继电器过载只报警不切断主回路,但在水泵、 风机保护开关选择时还是存在着许多问题:
(1)保护开关选用塑壳式开关,但选用复式脱扣器,在过载时断路器动作切断电源,这明显是不合理的。
(2)保护开关选用微型断路器,由于微断本身具有过载保护和短路保护特性,不能选取附件,在过载时断路器动作切断电源,这明显也是错误的。消防用水泵、风机保护开关应该选用塑壳开关 ,并配套选用单电磁脱扣器。
3.3建筑防雷设计缺陷问题
为防止雷电危害而进行的接地,叫为防雷接地。防雷接地的作用不言而喻,不接地就无法对地泄放雷电流。在设计过程中,有些设计人员不能严格按照规范要求,设计过程中没给与防雷接地阻值的参数,没要求接地体和引下线完成后要进行测试,对人工接地引下线也没做出具体要求等等,对建筑楼顶有太阳能热水器等导电装置时没有另设防雷措施。
4、电气节能设计的方法
经过几年时间的发展,建筑节能设计工作得到了社会各界人士的认可。在建筑工程中,实现建筑节能工作有效的降低了建筑物使用的能耗问题,这显然改善了周围环境质量,有效的促进了资源节约型社会的发展。在目前建筑工程项目中,电气节能设计主要含有照明节能设计、变压器节能设计、配电系统的节能设计、配电线路节能设计四个方面。
4.1建筑物照明部分的节能设计
建筑物的照明量比较大而且面积较广,因此照明节能是电气节能当中的重要部分。
(1)严格遵循建筑物的照度标准。各类建筑物都应当依照《建筑照明设计标准》当中的要求进行合理设计和施工,对于照度要求较高的场所可以采用混合照明方法,突出其中重要部分,减少其它地方的浪费;
(2)建筑物当中的照明设计可以采用高效的光源。如用T5或T8的直管荧光灯还有小功率的陶瓷金属卤化物灯等;
(3)建筑物的照明灯具选取应当合理。避免选作效率低,功率高的复杂灯具,同时还要保证所选用的灯具容易更换和清扫;
(4)充分利用自然光源。自然光源具有很高的实际应用性,对于节能具有极好的促进作用,同时自然光对环境不会产生任何影响,又不需要投入其它设施,因此自然光的合理利用,會有效的提高节能方面经济效益的实现;
(5)合理利用照明周边环境。建筑物内的照明与室内的装修环境有很大的关系,室内的环境如果色泽较浅,那样光在反射条件下,会使室内的亮度增强,有效的节省了电气的消耗。
4.2变压器节能设计
在整个电气系统中,有变压器造成的能源损耗占据整个电气能耗的巨大份额。制造厂设计生产的变压器经济运行符合效率仅仅是在40%~60%这一阶段,为此,在变压器设计工作中,要尽可能的采用一些低耗能铜材构成的新型高效能变压器。而且在设计工作中,对于变压器的台数及容量也需要进行认真的总结和归纳,尽可能使得变压器负荷率控制在40%~60%之间,同时在满足容量和负荷率的情况下,应该尽量减少变压器的台数,选择大容量变压器,以减少变压器损耗。另外,在空调负荷较大时可采用单独一台变压器作专用空调变压器,在空调不使用的季节时可停运,能达到节能降耗的目的。
4.3配电系统节能的设计
在工程设计中,变电所的中心位置应尽量接近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损耗,同时也要兼顾电源的进出线方向。实际上对多数用户来讲,至少从有色金属消耗量及线路功率损失这两个原则出发选择变电所的位置,得出的结果才能使用户在一次性投资、节能降损及设施维护管理等方面产生直接的经济效益。
4.4电气配电线路设计环节中的节能
电气耗能中,配电线路的耗能不可小觑,配电线路电能的损耗取决于线路的阻抗和电流,与阻抗成正比、与电流的平方成正比;而线路的阻抗与导体的导电率、导体的长度、导体的截面积有关。因此,我们在电气配电线路中要紧紧抓住影响电气线路耗能的以上几个因素优化设计,从而达到节能的目的。
4.4.1配电线路设计中尽量多采用高导电率的导体
在经济条件允许情况下,配电线路推荐选用高导电率的导体,即相比铝芯电缆(电线)而言,宜采用铜芯电缆(电线)。
4.4.2配电线路设计中尽量减少配电线路的长度
在设计中尽量走直线,可减少供电线路长度,提高功率因数,不仅减低线路损耗,而且还可以减少线路压降,提高供电质量;各层配电间、层配电箱也应尽量设置在负荷中心,减少线路的长度。
4.4.3电线、电缆界面选择宜按经济电流选择
按经济电流选择电线、电缆截面的方法是经济选型,尽管我们在配电设计中这种方法用得比较少,但是这种方法却可以尽量减少配电线路中的电能损耗,从而实现节能,而且减少电缆电能损耗随之也带来一些技术上的好处:如电缆电压损失的减小,改善了电网的电压质量;随着电缆发热的减少,延长了电缆的使用寿命等。
5、结语
在建筑电气设计中,建筑电气设计节能是建筑节能的一个重要组成部分,建筑物对能源的消耗巨大,在节能降耗的基本国策下,建筑物的能耗已成为人们关注的热点,因此,在建筑电气的节能设计上要遵循我国节能降耗,在节能降耗的基础方针下,努力寻求节能的具体措施,在满足建筑物基本功能的前提下,只要我们在设计中不断学习,精心设计,就能对昂贵的二次能源——电能进行有效的节约,从而为我国的节能事业做出自己的一份微薄的贡献。
关键词:建筑电气设计原则 节能设计
中图分类号:F407.6 文献标识码:A
1、建筑电气设计特点
当今社会是一个电气化时代,各种电气设备的广泛应用,对电量的需求越来紧张。在建筑工程中,从电气设计角度出发进行节能设计已成为当今建筑工程施工的重点环节和关键措施,针对施工中各个阶段进行合理有效的控制是保证建筑工程合理有效进行的关键性基础。建筑电气的特点在利用和分析的过程中主要表现在以下几个方面:(1)设备用电负荷需要精确计算。负荷计算问题是当前建筑工程中各种电气资源利用安全的主要保障形式,也是设备安全可靠运行的关键性因素。(2)需要进行高低压供配电系统的设计。提高和确保电力资源应用的合理可靠性,使其能够合理的进行施工与应用。(3)终端照明设计。照明设计是建筑工程中的重点环节,更是人们生活中不容忽视的关键。
2、电气节能设计的原则
电气节能设计不能以牺牲建筑功能忿害使用需求为代价,也不能盲目增加投资为节能而节能,以下是电气节能设计的原则:
2.1能够满足建筑物的正常使用需求 ,是能够满足不同建筑物的对于电力的使用需求,同一建筑物的不同部位对于照明需求是不同的;满足一些特殊建筑,例如:体育馆、餐饮娱乐场所等这些对于电力需求比较大的场所的正常用电。
2.2实际性的充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备与材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。
2.3减少没有意义的电能消耗
要想切实的节约能源,首先就要对建筑物中没有意义的电能消耗降到最低。在建筑电气设计时应综合比对分析建筑物的能耗,将无用的电能消耗部分去除,同时也要对建筑物的电气部分通过采用节能设备、节能技术进行电气节能。
3、建筑电气设计中的问题
3.1消防联动控制功能不完善。
消防控制室在确认火灾后,要切断有关部位的非消防电源。切断非消防电源可以自动也可以手动,手动切断非消防电源是指在消防控制室对有关部位的非消防电源进行切断操作,但有些人在设计消防联动控制系统时,没有考虑规范上的上述要求,发生火灾时不能由消防联动控制系统自动切断非消防电源,也不能在消防控制室手动切除有关部位的非消防电源,只能在配电室对整个非消防配电系统断电,不仅操作不便,而且扩大了断电范围,容易造成惊慌和混乱,这种做法明显是极不合理的。正确的做法是,每个楼层或者每个防火分区的总配电箱中,均设置带分励脱扣器的主断路器,发生火灾时,应由消防联动控制系统通过联动模块自动切断有关部位的非消防电源。
3.2消防用电设备保护开关选择问题
消防用水泵、风机等消防设备在火灾时为保证供电可靠性,即使过载也应该继续工作。许多图纸在设计时已经考虑到热继电器过载只报警不切断主回路,但在水泵、 风机保护开关选择时还是存在着许多问题:
(1)保护开关选用塑壳式开关,但选用复式脱扣器,在过载时断路器动作切断电源,这明显是不合理的。
(2)保护开关选用微型断路器,由于微断本身具有过载保护和短路保护特性,不能选取附件,在过载时断路器动作切断电源,这明显也是错误的。消防用水泵、风机保护开关应该选用塑壳开关 ,并配套选用单电磁脱扣器。
3.3建筑防雷设计缺陷问题
为防止雷电危害而进行的接地,叫为防雷接地。防雷接地的作用不言而喻,不接地就无法对地泄放雷电流。在设计过程中,有些设计人员不能严格按照规范要求,设计过程中没给与防雷接地阻值的参数,没要求接地体和引下线完成后要进行测试,对人工接地引下线也没做出具体要求等等,对建筑楼顶有太阳能热水器等导电装置时没有另设防雷措施。
4、电气节能设计的方法
经过几年时间的发展,建筑节能设计工作得到了社会各界人士的认可。在建筑工程中,实现建筑节能工作有效的降低了建筑物使用的能耗问题,这显然改善了周围环境质量,有效的促进了资源节约型社会的发展。在目前建筑工程项目中,电气节能设计主要含有照明节能设计、变压器节能设计、配电系统的节能设计、配电线路节能设计四个方面。
4.1建筑物照明部分的节能设计
建筑物的照明量比较大而且面积较广,因此照明节能是电气节能当中的重要部分。
(1)严格遵循建筑物的照度标准。各类建筑物都应当依照《建筑照明设计标准》当中的要求进行合理设计和施工,对于照度要求较高的场所可以采用混合照明方法,突出其中重要部分,减少其它地方的浪费;
(2)建筑物当中的照明设计可以采用高效的光源。如用T5或T8的直管荧光灯还有小功率的陶瓷金属卤化物灯等;
(3)建筑物的照明灯具选取应当合理。避免选作效率低,功率高的复杂灯具,同时还要保证所选用的灯具容易更换和清扫;
(4)充分利用自然光源。自然光源具有很高的实际应用性,对于节能具有极好的促进作用,同时自然光对环境不会产生任何影响,又不需要投入其它设施,因此自然光的合理利用,會有效的提高节能方面经济效益的实现;
(5)合理利用照明周边环境。建筑物内的照明与室内的装修环境有很大的关系,室内的环境如果色泽较浅,那样光在反射条件下,会使室内的亮度增强,有效的节省了电气的消耗。
4.2变压器节能设计
在整个电气系统中,有变压器造成的能源损耗占据整个电气能耗的巨大份额。制造厂设计生产的变压器经济运行符合效率仅仅是在40%~60%这一阶段,为此,在变压器设计工作中,要尽可能的采用一些低耗能铜材构成的新型高效能变压器。而且在设计工作中,对于变压器的台数及容量也需要进行认真的总结和归纳,尽可能使得变压器负荷率控制在40%~60%之间,同时在满足容量和负荷率的情况下,应该尽量减少变压器的台数,选择大容量变压器,以减少变压器损耗。另外,在空调负荷较大时可采用单独一台变压器作专用空调变压器,在空调不使用的季节时可停运,能达到节能降耗的目的。
4.3配电系统节能的设计
在工程设计中,变电所的中心位置应尽量接近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损耗,同时也要兼顾电源的进出线方向。实际上对多数用户来讲,至少从有色金属消耗量及线路功率损失这两个原则出发选择变电所的位置,得出的结果才能使用户在一次性投资、节能降损及设施维护管理等方面产生直接的经济效益。
4.4电气配电线路设计环节中的节能
电气耗能中,配电线路的耗能不可小觑,配电线路电能的损耗取决于线路的阻抗和电流,与阻抗成正比、与电流的平方成正比;而线路的阻抗与导体的导电率、导体的长度、导体的截面积有关。因此,我们在电气配电线路中要紧紧抓住影响电气线路耗能的以上几个因素优化设计,从而达到节能的目的。
4.4.1配电线路设计中尽量多采用高导电率的导体
在经济条件允许情况下,配电线路推荐选用高导电率的导体,即相比铝芯电缆(电线)而言,宜采用铜芯电缆(电线)。
4.4.2配电线路设计中尽量减少配电线路的长度
在设计中尽量走直线,可减少供电线路长度,提高功率因数,不仅减低线路损耗,而且还可以减少线路压降,提高供电质量;各层配电间、层配电箱也应尽量设置在负荷中心,减少线路的长度。
4.4.3电线、电缆界面选择宜按经济电流选择
按经济电流选择电线、电缆截面的方法是经济选型,尽管我们在配电设计中这种方法用得比较少,但是这种方法却可以尽量减少配电线路中的电能损耗,从而实现节能,而且减少电缆电能损耗随之也带来一些技术上的好处:如电缆电压损失的减小,改善了电网的电压质量;随着电缆发热的减少,延长了电缆的使用寿命等。
5、结语
在建筑电气设计中,建筑电气设计节能是建筑节能的一个重要组成部分,建筑物对能源的消耗巨大,在节能降耗的基本国策下,建筑物的能耗已成为人们关注的热点,因此,在建筑电气的节能设计上要遵循我国节能降耗,在节能降耗的基础方针下,努力寻求节能的具体措施,在满足建筑物基本功能的前提下,只要我们在设计中不断学习,精心设计,就能对昂贵的二次能源——电能进行有效的节约,从而为我国的节能事业做出自己的一份微薄的贡献。